Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

USA ønsker en bemandet mission til månen om fem år - men kan og skal det lade sig gøre?

Saturn V raketten, her lancerer SkyLab, sendte også Apollo 11 til månen. Kredit:NASA

I år er det 50-året for den første månelanding og et markant vendepunkt i verdenshistorien. Den israelske robotmission Beresheet er netop ankommet i månens kredsløb, med en planlagt landing den 11. april - hvilket gør Israel til det fjerde land, der lander på månens overflade. Det følger Kinas første spændende landing nogensinde på månens anden side i januar.

Dette nye rumkapløb fik for nylig den amerikanske vicepræsident Mike Pence til at forpligte sig til endnu en bemandet månemission inden for de næste fem år. Men er denne påstand overhovedet mulig, i betragtning af at vi ikke har sendt folk dertil siden 1972? Og er der nogen mening i at gøre det fra et videnskabeligt perspektiv?

Hvis regeringer har en fejl, når det kommer til menneskelige rumudforskningsprogrammer, det er ikke at forstå niveauet af tid og engagement, der kræves for at sikre succes. Det nye løfte følger den amerikanske præsident Donald Trumps anmodning i 2017 om at få en bemandet mission til at lande på Mars inden udgangen af ​​hans første periode (2020).

Dette er en endnu vanskeligere udsigt end en bemandet månemission - tidspunktet for at nå den røde planet varierer baseret på den relative position af Jorden og Mars. Opsendelsesmulighederne til Mars, når rejsetiden er kortest, forekommer cirka hvert andet år. Med en rejsetid på seks til ni måneder, en sådan mission skulle have rejst i april 2018 for at ankomme inden 2020-deadline.

Store udfordringer

En hindring for at komme til månen om fem år er finansiering. Rummissioner er ikke billige. Den fremragende Cassini-mission, et ubemandet rumfartøj til Saturn, koste omkring 3,26 milliarder USD. Det nuværende estimat for NASA 2019-budgettet er US$19,9 milliarder, og dette skal dække nye såvel som igangværende missioner, forskningscentre, medarbejdere, studerende og forskning og udvikling.

Selvom det lyder som mange penge, det beløb, som NASA modtager som en procentdel af BNP, er faldet hurtigt. I 1966, NASA trak 4,4% af de nationale udgifter - dette års budget ligger på lidt mindre end 0,1%. Hvis den nuværende amerikanske administration virkelig er seriøs omkring at matche præsidenternes forpligtelser under Apollo-æraen, de bliver nødt til at øge NASA-finansieringen til lignende niveauer.

Saturn V raketten, her lancerer SkyLab, sendte også Apollo 11 til månen. Kredit:NASA

Men selv med et lavere budget, hvorfor har vi ikke klaret i det mindste nogle bemandede missioner? Naturligt, hver præsident ønsker at sætte deres eget præg på menneskelige rumflyvningsmissioner. Og selvom rumflyvning kræver lang planlægningstid, der er en uheldig cyklus af død og genfødsel af månens og Mars menneskelige rumflyvningsprogrammer.

For eksempel, George Bush Jr. aflyste rumfærgeprogrammet, mens Barack Obama aflyste Constellation-programmet. som havde til formål at returnere folk til månen i 2020. Oprettet under George Bush Jr. dette program havde en mere opnåelig 16-årig tidslinje, sammenlignes med Apollos. Ultimativt, det første skridt mod en nymånemission er vedvarende finansiering fra delstatsregeringer, der spænder over adskillige valgperioder i embedet.

En teknisk vanskelighed med en bemandet mission om fem år er, at der ikke er nogen løfteraket tilgængelig i øjeblikket, der er kraftig nok til at udføre jobbet. NASA arbejder i øjeblikket på Space Launch System (SLS), et levn fra Constellation-programmet, som endnu ikke er fløjet for første gang. Uden selv en testflyvning, evnen til at transportere astronauter til månen er stadig mange år væk.

Selv den nyligt lancerede, kommercielle Falcon Heavy er ikke i stand til at udføre denne mission i en enkelt opsendelse. Det ville i stedet kræve mindst to lanceringer, medbringer forskellige dele af rumfartøjet, som derefter skal forankres i kredsløb, komplicerer og forsinker missionen.

Hvorfor sende folk?

Et af de større spørgsmål, vi skal stille os selv, er, om vi overhovedet skal sende en bemandet mission. Der har altid været fortalere for robotmissioner frem for menneskelige. Efterhånden som teknologien udvikler sig, vi har evnen til at udføre videnskab med stadig mindre og mere sofistikerede robotter.

Det er vigtigt i betragtning af, at omkostningerne ved at opsende materiale i lavt kredsløb om Jorden er omkring £15, 000 pr kg. At sende folk og alt, hvad de har brug for, er en dyr forretning sammenlignet med at sende et kamera. Men dette kan ændre sig med kommercielle og genbrugelige raketter, der udvikles. SpaceX hævder, at lanceringsomkostningerne for sin Falcon 9 kun er omkring £4, 000 pr kg.

Kina på månens fjerne side. Kredit:https://www.nasaspaceflight.com/2019/01/china-returning-moon-change-4-mission/

Den nuværende amerikanske månemissionsplan er at sende astronauter til månens sydlige polarområde med det formål at skabe en mellemstation for langvarig bemandet tilstedeværelse på månen. I særdeleshed, Sydpolen har kratere, der er meget rige på vandis, som ikke kun er afgørende for menneskeliv, men også kan bruges til at producere brændstof og ilt til at trække vejret. Evnen til at elektrolysere vand til brint og ilt har eksisteret siden 1800-tallet, og den nødvendige strøm kan nemt leveres af solpaneler.

En mellemstation kunne gøre det muligt for NASA at opsende amerikanske astronauter til Mars og videre. Andre fordele omfatter evnen til at variere, hvad der studeres og undersøge sarte geologiske optegnelser på plads. Vi kunne også bruge månen til at oprette et astronomisk observatorium, som ville få en fremragende udsigt over universet givet den tynde atmosfære der.

Militarisering af rummet

Årsagerne til det pludselige hastværk til månen er uden tvivl foranlediget af muligheden for et rumkapløb med Kina. Den kinesiske nationale rumfartsorganisations (CNSA) kapacitet har udviklet sig med en enorm hastighed, fra deres første bemandede orbitalflyvning i 2003 til deres første rumstation i 2011.

Det lykkedes også at sætte en lander og rover på månen i 2013 og igen i 2018, som sendte utrolige højopløsningsbilleder tilbage af den fjerne side af månen. En prøvetilbagesendelsesmission er også planlagt til senere i år - med en tidslinje på 15 år.

Den største bekymring ved et nyt rumkapløb er, at rumpolitikker rundt om i verden vil være i direkte konkurrence, og antallet af involverede nationer kan føre til militarisering af rummet. Præsident Trumps oprettelse af endnu en fløj af militæret, "rumstyrken", er et tegn på en sådan udvikling.

At gå tilbage til månen vil helt sikkert skabe spændende muligheder for videnskabelig forskning og udforskning af rummet. Men om det er muligt i den nærmeste fremtid, må man vise. Samarbejdet mellem globale magter og den private industri kan, til sidst, vise sig at være den bedste strategi til at vinde dette nye løb for alle.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler